Miếng dán siêu âm đeo được có thể thay thế phẫu thuật đặt máy tạo nhịp tim và thay đổi việc theo dõi thai kỳ – Nhưng vẫn chưa sẵn sàng

Hai thiết bị siêu âm đeo được vừa được công bố đang đẩy lùi ranh giới của những gì có thể trong chăm sóc tim mạch và trước sinh. Một là miếng dán kích thước bằng con tem của MIT có thể điều khiển nhịp tim mà không cần phẫu thuật bằng cách sử dụng sóng âm thanh và kỹ thuật di truyền. Thiết bị còn lại là một miếng dán mềm dẻo của UC San Diego, Stanford và Oxford có thể theo dõi sức khỏe thai nhi liên tục trong nhiều giờ mà không cần kỹ thuật viên siêu âm lành nghề. Cả hai đều là những nguyên mẫu nghiên cứu ở giai đoạn đầu, nhưng chúng hướng tới một tương lai nơi việc theo dõi y tế quan trọng trở nên có thể đeo được, tự động và ít xâm lấn hơn rất nhiều.

Miếng dán siêu âm tạo nhịp tim của MIT: Điều khiển nhịp tim bằng âm thanh

Được MIT News đưa tin vào ngày 2 tháng 6 năm 2026, miếng dán tạo nhịp tim bằng siêu âm này dính lên ngực và truyền các xung siêu âm hội tụ qua da để kích thích tim . Nó thay thế các dây dẫn điện của máy tạo nhịp tim cấy ghép truyền thống bằng một phương pháp âm học không xâm lấn.

Cách thức Di truyền học Âm thanh và Liệu pháp Gen phối hợp

Cơ chế cốt lõi là di truyền học âm thanh (sonogenetics) – một kỹ thuật sử dụng sóng siêu âm để điều khiển các tế bào đã được mẫn cảm về mặt di truyền . Quy trình cụ thể hoạt động theo hai phần:

• Liệu pháp gen đầu tiên: Một mũi tiêm duy nhất sẽ đưa vật chất di truyền vào các tế bào cơ tim, khiến chúng biểu hiện quá mức các kênh ion nhạy cảm với lực cơ học Piezo1 trên màng tế bào . Các kênh này hiện diện tự nhiên trong nhiều loại tế bào và có thể được kích hoạt bởi các lực cơ học.
• Sóng siêu âm kích hoạt phản ứng: Khi miếng dán đeo trên người gửi các xung siêu âm vào lồng ngực, sóng âm thanh làm biến dạng màng của các tế bào tim mục tiêu. Sự biến dạng cơ học này mở ra các kênh Piezo1, cho phép các ion canxi tràn vào, kích hoạt tế bào co bóp – tạo ra một nhịp tim theo yêu cầu một cách hiệu quả .

Bằng cách điều hướng động vùng hội tụ siêu âm với một mảng pha gồm các đầu dò siêu nhỏ, hệ thống có thể kích hoạt hoặc ức chế một cách chọn lọc các khu vực cụ thể của cơ tim để chấm dứt các chứng rối loạn nhịp tim như nhịp tim nhanh và rung tim . Không có vết rạch phẫu thuật, không có phần cứng cấy ghép, và không có dây dẫn điện – chỉ có một miếng dán và một lần tiêm liệu pháp gen duy nhất.

UPatch: Theo dõi thai nhi liên tục mà không cần kỹ thuật viên siêu âm

Được công bố trên tạp chí Nature Biotechnology vào ngày 26 tháng 5 năm 2026, UPatch (Ultrasound Patch - Miếng dán Siêu âm) là một thiết bị mềm dẻo, dính vào bụng mẹ và ghi hình thai nhi cùng dây rốn trong thời gian thực suốt nhiều giờ . Dự án có sự tham gia của các nhà nghiên cứu từ UC San Diego, Stanford Medicine và Đại học Oxford.

Làm thế nào để cho phép theo dõi không cần giám sát

Siêu âm trước sinh thông thường đòi hỏi một kỹ thuật viên siêu âm lành nghề cầm tay đầu dò và chỉ ghi lại những hình ảnh tức thời trong các lần khám tại phòng khám. UPatch đã thay đổi mô hình đó bằng cách biến việc theo dõi thành liên tục và rảnh tay:

• Độ bám dính và tạo ảnh: Miếng dán trực tiếp bám vào da và gửi sóng âm thanh tần số cao vào cơ thể, đọc các tiếng vọng phản hồi để hiển thị hình ảnh giải phẫu thai nhi và đo vận tốc dòng máu .
• Theo dõi tự động thời gian thực: Các thuật toán phân đoạn hình ảnh thời gian thực được tích hợp sẵn cho phép miếng dán tự động khóa vào và bám theo các mạch máu mục tiêu – bao gồm cả dây rốn đang di chuyển – ngay cả khi thai nhi hoặc người mẹ thay đổi tư thế .
• Chất lượng tín hiệu tương đương: Trong một nghiên cứu quan sát với 62 người tham gia mang thai, các chỉ số từ UPatch cho thấy sự tương đồng chặt chẽ với các chỉ số từ các thiết bị siêu âm lâm sàng cầm tay thông thường .

Nghiên cứu cũng tiết lộ một phát hiện có ý nghĩa lâm sàng quan trọng: lưu lượng máu thai nhi không tĩnh. Nó dao động linh hoạt theo thời gian, có nghĩa là những lần quét nhanh chớp nhoáng có thể bỏ lỡ các dấu hiệu cảnh báo thoáng qua. Trong một trường hợp tiền sản giật nặng, UPatch đã phát hiện các tín hiệu bất thường kéo dài, dẫn đến quyết định mổ lấy thai cấp cứu – một kết quả mà các nhà nghiên cứu cho rằng có thể đã cứu sống em bé .

Vị trí của hai thiết bị: Giai đoạn phát triển và những hạn chế

Cả hai thiết bị đều chưa sẵn sàng để sử dụng lâm sàng thường quy. Cả hai đều là những nguyên mẫu thử nghiệm khái niệm với những rào cản đáng kể phía trước.

Miếng dán siêu âm tạo nhịp tim của MIT

• Giai đoạn hiện tại: Nguyên mẫu nghiên cứu ban đầu được trình diễn ở cấp độ thiết bị và kỹ thuật. Hệ thống đã sửa được chứng rối loạn nhịp tim ở chuột sống nhưng chưa bước vào thử nghiệm lâm sàng trên người .
• An toàn liệu pháp gen: Di truyền học âm thanh trên tim vẫn đang trong giai đoạn nghiên cứu. Tính an toàn lâu dài của các vec-tơ truyền gen bằng virus hoặc không virus trên mô tim chưa được xác lập trên người, và lĩnh vực liệu pháp gen tim vẫn đối mặt với các thách thức về khả năng truyền đích và độ bền biểu hiện .
• Những điều chưa biết về kỹ thuật: Việc hội tụ chính xác sóng siêu âm qua thành ngực đến các vùng cụ thể của tim trên các loại hình thể trạng khác nhau là một bài toán kỹ thuật chưa được giải quyết. Lộ trình pháp lý với FDA hay CE vẫn chưa được khởi động.

UPatch – Miếng dán siêu âm thai nhi đeo được

• Giai đoạn hiện tại: Thiết bị thử nghiệm khái niệm với dữ liệu trên người đã được công bố từ một nghiên cứu quan sát gồm 62 người tham gia trên tạp chí Nature Biotechnology . Trong số hai thiết bị, UPatch có bằng chứng trên người tiên tiến nhất.
• Phụ thuộc vào dây dẫn: Nguyên mẫu hiện tại được kết nối với một máy tính bên ngoài qua dây cáp. Các nhóm nghiên cứu đã tuyên bố rằng phát triển một phiên bản không dây là ưu tiên hàng đầu để cho phép theo dõi tại nhà .
• Trường nhìn và độ phức tạp của dữ liệu: UPatch cung cấp một cửa sổ hình ảnh nhỏ hơn so với các máy siêu âm lâm sàng đầy đủ, và việc diễn giải hàng giờ dữ liệu siêu âm liên tục trên quy mô lớn vẫn là một thách thức . Cần có các thử nghiệm lâm sàng lớn hơn và đa dạng hơn trước khi bất kỳ hồ sơ pháp lý nào có thể được nộp.

Kết luận

Miếng dán siêu âm tạo nhịp tim của MIT loại bỏ phẫu thuật bằng cách kết hợp di truyền học âm thanh với một miếng dán âm học đeo được – nhưng liệu pháp gen tim mạch vẫn cần nhiều năm nữa để xác nhận độ an toàn. UPatch đã được thử nghiệm trên hàng chục phụ nữ mang thai với những kết quả đầy hứa hẹn, tuy nhiên nó phải loại bỏ dây dẫn và vượt qua các thử nghiệm lớn hơn. Cả hai thiết bị đều cho thấy siêu âm đeo được đang bước ra từ các phòng thí nghiệm đại học để giải quyết các vấn đề lâm sàng thực tế, nhưng cả hai đều sẽ không xuất hiện tại phòng khám bác sĩ trong năm nay.